Tín hiệu RS485 là gì? Công dụng, cách dùng và nguyên lý hoạt động – Viễn Thông Xanh

Tín hiệu RS485 (còn được gọi là TIA-485 (-A) hoặc EIA-485) là một phương thức giao tiếp được ứng dụng phổ biến nhất trong Tự động hóa nhà máy, Kiểm soát quy trình công nghiệp, Điều khiển động cơ, Thiết bị viễn thông, Mạng bảo mật, Đo sáng….

Cáp RS485 được sử dụng nhiều trong các môi trường nhiễu do phạm vi đường truyền rộng lớn, đường cáp truyền đi quá lại quá dài trong môi trường nhiễu. Không chỉ dừng lại ở đó, RS485 cũng được ứng dụng nhiều trong hệ thống máy tính, điều khiển, PLC hay cảm biến thông minh,…

Vậy chuẩn giao tiếp RS485 là gì mà có nhiều ưu điểm và ứng dụng rộng rãi trong ngành khoa học kỹ thuật như vậy? Các bạn hãy cùng Viễn Thông Xanh tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!

Tín hiệu RS485 là gì?

RS-485, còn được gọi là TIA-485 (-A) hoặc EIA-485, là một tiêu chuẩn xác định các đặc tính điện của trình điều khiển và bộ thu để sử dụng trong các hệ thống truyền thông nối tiếp. Tín hiệu điện được cân bằng và hệ thống đa điểm được hỗ trợ. Tiêu chuẩn RS485 được xuất bản bởi Hiệp hội Công nghiệp Viễn thông và Liên minh Công nghiệp Điện tử (TIA / EIA). Các mạng truyền thông kỹ thuật số thực hiện tiêu chuẩn này có thể được sử dụng hiệu quả trong khoảng cách xa và trong môi trường nhiễu điện. Nhiều máy thu có thể được kết nối với một mạng như vậy trong một bus tuyến tính, đa điểm. Những đặc điểm này làm cho RS-485 trở nên hữu ích trong các hệ thống điều khiển công nghiệp và các ứng dụng tương tự.

Bạn đang đọc: Tín hiệu RS485 là gì? Công dụng, cách dùng và nguyên lý hoạt động – Viễn Thông Xanh

Chuẩn tiếp xúc RS485 hoàn toàn có thể liên kết max lên đến 32 thiết bị trên một cặp dây đơn và một mạng lưới hệ thống dây nối đất ở khoảng cách lên đến 1200 m .

Cấu tạo của Cáp RS485

Cáp RS485 được cấu tạo rất đơn giản, chỉ từ các sợi dây được xoắn lại với nhau theo từng cặp. Tuy nhiên, chính cấu tạo này lại sinh ra một nhược điểm nghiêm trọng, khi hiện tượng nhiễu xuất hiện ở 1 cặp dây thì ngay lập tức cặp dây khác cũng sẽ bị ảnh hưởng.

Điều này dẫn đến điện áp hoạt động giải trí giữa 2 dây sẽ không có quá nhiều sự chênh lệch, bộ phận thu tín hiệu RS485 vẫn hoàn toàn có thể nhận được tín hiệu vì bộ thu đã vô hiệu hết được hiện tượng kỳ lạ nhiễu .

Nguyên lý hoạt động của RS485

Nguyên lý hoạt động của RS485 khá đơn giản, dữ liệu sẽ được truyền qua 2 dây khi xoắn lại với nhau, dây này được gọi là cáp xoắn. Khi dây được xoắn lại sẽ tạo cho RS485 khả năng chống nhiễu cao và khả năng truyền tín hiệu đường dài tốt hơn.

RS485 được chia làm 3 loại cấu hình: Write only, 4 dây (Full Duplex) và 2 dây (Half Duplex). Hiện nay đang được sử dụng nhiều nhất là cấu hình 2 dây và cấu hình 4 dây. Các bạn hãy tìm hiểu nguyên lý hoạt động của 3 loại cấu hình này nhé!

Cấu hình Write only: Chỉ gửi dữ liệu

Theo thông số kỹ thuật này, máy tính sẽ gửi tài liệu ra ngoài qua một cặp dây RS485 tới nhiều thiết bị. Nó không khi nào đọc lại bất kỳ dữ liệu nào. Một ví dụ về điều này là điều khiển và tinh chỉnh từ xa của camera CCTV. Người quản lý hoàn toàn có thể gửi tin nhắn để vận động và di chuyển máy ảnh. Phản hồi của anh ấy là hình ảnh TV nên không cần tài liệu trả lại. Điều này chỉ nhu yếu quy đổi tín hiệu RS232 TX sang RS485 .
Cấu tạo cáp RS485

Sơ đồ chân RS485 2 dây

Đối với thông số kỹ thuật 2 dây, tài liệu sẽ được truyền đi theo một hướng tại một thời gian nhất định. Với kiểu thiết lập này, tín hiệu TX và RX sẽ cùng nhau dùng chung một cặp dây duy nhất giúp người sử dụng tiết kiệm ngân sách và chi phí được ngân sách setup .

Nhìn vào hình trên, ta thấy được rằng mạng lưới hệ thống phát và mạng lưới hệ thống thu sẽ được liên kết với nhau tại mỗi nút của một cặp xoắn. Tuy nhiên, thông số kỹ thuật 2 dây lại làm số lượng giới hạn những nút tại cặp xoắn nên người sử dụng phải quan tâm đến độ trễ quay vòng .

Sơ đồ chân RS485 4 dây

Nguyên lý hoạt động giải trí của thông số kỹ thuật 4 dây tương đối khác, tại đây tài liệu sẽ được truyền đi và đến đồng thời từ những nút. Tại đây, 2 dây sẽ đảm nhiệm trách nhiệm truyền và 2 dây còn lại sẽ tiếp đón trách nhiệm nhận .

Nhìn vào hình trên, ta thấy được rằng cổng chính và máy phát được liên kết lại với mạng lưới hệ thống nút nhận tài liệu trên những cặp xoắn. Tuy nhiên, bạn cần quan tâm rằng những kết này sẽ bị số lượng giới hạn trong tiếp xúc chính và phụ, hay hiểu đơn thuần chính là bị số lượng giới hạn tại nơi những nút không hề nhận tín hiệu từ nhau .

Ưu điểm nhược điểm của tín hiệu RS485

Ưu điểm của RS485

• Là sản phẩm tân tiến nhất hiện nay, khắc phục những yếu điểm mà RS232 để lại.
• Cáp RS485 là chuẩn giao tiếp duy nhất có thể kết nối cùng lúc nhiều máy phát và máy thu trên cùng một hệ thống mạng.
• Những máy thu có điện trở đầu vào lên đến 12kΩ thì RS485 vẫn có thể kết nối lên 32 thiết bị. Ngoài ra, với các đầu vào khác, RS485 có thể kết nối tối đa lên 256 thiết bị.
• Khi RS485 đang kết nối các thiết bị ở khoảng cách khá xa thì người sử dụng có thể khắc phục bằng cách lắp thêm bộ lặp để tăng số lượng thiết bị kết nối, giúp tín hiệu ổn định hơn, tránh nhiễu đường truyền.
• RS485 có lắp đặt 2 dây truyền tín hiệu nên tín hiệu sẽ được truyền đi nhanh hơn trên khoảng cách xa và rộng hơn.

Nhược điểm RS485

• Khi truyền quá nhiều thiết bị trên cùng một đường dây thì gian đáp ứng sẽ chậm.
• Các thiết bị cần phải dùng chung chuẩn RS485 thay cho chuẩn Analog hiện hữu
• Cần có một kiến thức nhất định để sử dụng RS485 hiệu quả

Cách sử dụng cáp và tín hiệu RS485

Dây chuyển đổi USB sang RS485

– Bộ chuyển đổi USB sang RS485 thường được dùng trong ngành công nghiệp, được phong cách thiết kế nhỏ gọn, thuận tiện mang theo. Bộ chuyển đổi này có những mạch bảo vệ chống rỉ, chống lại sự tác động ảnh hưởng từ môi trường tự nhiên xấu bên ngoài .

– Hoạt động : Bộ chuyển đổi này có năng lực liên lạc nhanh, không thay đổi và bảo mật thông tin cao nên hoàn toàn có thể tự động hóa thu phát .

Cáp điều khiển RS485 – Grove

– Grove được biết đến là mẫu liên kết mạng lưới hệ thống tiêu chuẩn hóa đơn thuần và thuận tiện ứng dụng trong học tập .
– Grove được cho phép Arduino của người sử dụng liên kết trực tiếp với RS485, cắm trực tiếp và thực thi sử dụng .

Kết nối RS485 với máy tính

– Đây là bộ chuyển đổi được cấu trúc có mạch bảo vệ cách ly nguồn hoặc cách ly từ tính. Bộ chuyển đổi S177P1 được phong cách thiết kế riêng cho những tín hiệu Modbus RTD RS 485, RS232 tiếp xúc với máy tính trải qua cổng USB. Bộ chuyển đổi này được dùng để cách ly USB sang RS485, được sử dụng thoáng rộng trong những ngành công nghiệp .
– Bộ chuyển đổi này được nhìn nhận khá dễ dùng, thu phát tự động hóa mà không gây ra thực trạng trễ thông tin, là sự lựa chọn tuyệt vời cho những ứng dụng nhu yếu sự tiếp xúc cao .

Bộ chuyển đổi tín hiệu RS485 sang USB

– Bộ chuyển đổi tín hiệu chuyên sử dụng từ RS485 sang USB giúp người sử dụng xử lý được những trường hợp khó khăn vất vả nhất trong máy tính trở nên rất thuận tiện .
Ví dụ : Máy tính của bạn hiện đang không có cổng COM hoặc cổng RS232 nào cả mà chỉ còn lại toàn cổng USB thì đừng quá lo ngại vì RS485 hoàn toàn có thể xử lý được, bạn chỉ cần cắm RS485 vào cổng USB là sử dụng được rồi !
– Hiện nay, những loại máy tính đều sẽ cắt sự sống sót của cổng COM hoặc RS232 vì chúng làm cho máy tính cồng kềnh hơn, sử dụng RS485 thì máy tính sẽ nhỏ gọn, tiết kiệm chi phí diện tích quy hoạnh .

Bộ chuyển đổi tín hiệu RS485 sang Ethernet

– Bộ chuyển đổi tín hiệu RS485 sang Ethernet giúp tín hiệu truyền được tập trung chuyên sâu tuyệt đối và quản trị trên diện rộng, không còn bị số lượng giới hạn bởi khoảng cách địa lý hay diện tích quy hoạnh, độ dài dây dẫn .
– Bộ chuyển đổi tín hiệu này là ý tưởng vĩ đại cho những mạng lưới hệ thống lớn trong xưởng sản xuất lớn, xí nghiệp sản xuất lớn, mạng lưới hệ thống công nghiệp lớn, … .

Sự khác nhau giữa RS485 và RS232

Như mọi người đã biết, RS485 là phiên bản tân tiến, khắc phục được mọi nhược điểm của chuẩn giao tiếp RS232. Thế nhưng giữa 2 chuẩn giao tiếp này khác nhau ở những điều gì?

Xem thêm: Lịch sử Internet – Wikipedia tiếng Việt

1.Số lượng trình điều khiển và nút

Điểm khác nhau tiên phong giữa RS485 và RS232 chính là số lượng tinh chỉnh và điều khiển và nút :
– RS485 : Điều khiển được 32 thiết bị cùng một lúc
– RS232 : Điều khiển được duy nhất 1 trình tinh chỉnh và điều khiển và 1 bộ thu

2. Khoảng cách trong giao tiếp

Điểm khác nhau tiếp theo phải kể đến chính là khoảng cách trong tiếp xúc của Rs485 và RS232 :
– RS485 : Khoảng cách tiếp xúc tối đa đạt mức 1200 m
– RS232 : Khoảng cách tiếp xúc tối đa chỉ đạt mức 15 m
Khoảng cách tiếp xúc này phản ánh rằng RS232 không có năng lực chống nhiễu tại những đường truyền, tín hiệu tiếp tục bị nhiễu nên làm số lượng giới hạn khoảng cách liên lạc, giảm vận tốc liên lạc xuống rất nhiều. Chính vì thế mà RS485 là chuẩn tiếp xúc rất tương thích để bạn quản lý và vận hành được những thiết bị ở khoảng cách xa .

3. Tốc độ truyền

Điểm khác nhau tiếp theo của RS232 và RS485 chính là vận tốc truyền :
– RS485 : Tốc độ truyền đạt 10MB it / s. Tốc độ đạt đến đây là do cáp RS485 được xoắn vào để tăng năng lực chống nhiễu, được cho phép từ trường đi qua và không làm gián đoạn tiếp xúc, nên RS485 tiếp xúc với vận tốc nhanh hơn .
– RS232 : Tốc độ truyền đạt 20KB it / s

4. Tốc độ xoay

Điểm khác nhau ở đầu cuối của RS232 và RS485 chính là vận tốc xoay :
– RS485 : Tốc độ xoay không được xác lập để tránh sự phản xạ tín hiệu
– RS232 : Tốc độ xoay bị số lượng giới hạn là 30V, vận tốc xoay tối đa này bị số lượng giới hạn sẽ hạn chế vận tốc tiếp xúc trên đường truyền của RS232 .

Ứng dụng của RS485 trong công nghiệp

RS485 được ứng dụng thoáng đãng trong ngành công nghiệp nói chung và ngành tự động hóa nói riêng. Những ứng dụng điển hình nổi bật của RS485 hoàn toàn có thể kể đến như việc ứng dụng trong điều khiển và tinh chỉnh động cơ từ xa VFD hoặc trong biến tần. RS485 cũng tinh chỉnh và điều khiển những mạng lưới hệ thống mạng đơn thuần PLC, HMI – đây đều là những mạng được cho phép tinh chỉnh và điều khiển động cơ từ khoảng cách xa trong ngành công nghiệp .
– Ví dụ trong thực tiễn : Để theo dõi và kiểm tra lượng nước được bơm vào từ một máy bơm, bạn không cần phải theo dõi sát sao bên cạnh. Thay vào đó, khi sử dụng RS485, bạn trọn vẹn hoàn toàn có thể điều khiển và tinh chỉnh và theo dõi lượng nước từ một nơi rất xa .
– Ví dụ HMI : Khi chuẩn tiếp xúc RS485 liên kết được mạng lưới hệ thống gồm HMI và PLC thì PLC cũng sẽ được liên kết với VFD thành công xuất sắc trải qua RS485 .
– Ví dụ PLC : Hệ thống PLC thường được sử dụng trong việc theo dõi, giám sá mực nước trong những bồn chứa, nên khi liên kết với RS485, PLC hoàn toàn có thể theo dõi mực nước từ TT điều khiển và tinh chỉnh hoặc hoàn toàn có thể quay về trấn áp dòng chảy, mực nước theo cách bằng tay thủ công khi cần .
– Ví dụ VFD : Hệ thống VFD khi liên kết với RS485 được cho phép trấn áp vận tốc của máy bơm nước từ TT ở xa .
Như vậy, bài viết trên của chúng tôi đã phân phối vừa đủ những thông tin xung quanh cáp RS485. Cũng đã lý giải được khái niệm RS485 là gì ? Nó có ưu điểm gì điển hình nổi bật và được ứng dụng như thế nào trong đời sống. Mong rằng bài viết sẽ làm những bạn cảm thấy hài lòng và hẹn gặp những bạn ở những bài viết tiếp theo !
Tác giả : Nguyễn Minh Hòa

Xem thêm:

Xem các sản phẩm cáp RS485: https://thomaygiat.com/danh-muc/cap-thong-tin/cap-dieu-khien/

Xem thêm: Giáo án dạy học Toán 11 theo định hướng phát triển phẩm chất năng lực – https://thomaygiat.com

4.5 / 5

( 8 Ratings )

Source: https://thomaygiat.com
Category : Kỹ Thuật Số